La présente invention concerne un dispositif d'agitation rotatif avec distribution d'eau chaude et/ou de vapeur, présent notamment dans des machines de préparation de boissons à base de lait chaud ou froid moussé (cappuccino, latté, chocolat, cocktail...) ou à base de crème fouettée (cafés et chocolats spéciaux).

Il est connu des machines de préparation de boissons qui comportent notamment un dispositif d'agitation rotatif, lequel comprend un outil rotatif autour d'un axe vertical et destiné à agiter une préparation contenue dans un récipient et un conduit d'acheminement d'eau chaude et/ou de vapeur vers l'outil rotatif en sorte de diluer et/ou réchauffer ladite préparation dans le récipient en la faisant mousser.

Des exemples d'une telle machine de préparation de boissons sont décrits dans la demande de brevet EP2721980A1, dans la demande de brevet FR 3 056 896 A1 et dans le brevet EP2611342B1.

Dans la demande de brevet EP2721980A1, tout particulièrement, le conduit d'acheminement comporte une partie tubulaire qui s'étend le long de l'axe vertical entre une première extrémité qui est accouplée à l'outil rotatif et une seconde extrémité qui est accouplée de manière amovible à un arbre d'entrainement au moyen d'un dispositif d'accouplement. La possibilité de démonter la partie tubulaire avec l'outil rotatif facilite leur nettoyage sous l'eau ou dans un lave-vaisselle.

Le dispositif d'accouplement mis en œuvre dans cette demande de brevet EP2721980A1 présente divers inconvénients. En effet, l'assemblage et le retrait de la partie tubulaire vis-à-vis de l'arbre d'entraînement nécessitent une manipulation du dispositif d'accouplement, laquelle n'est pas intuitive. Lors de l'assemblage, l'utilisateur peut mal enclencher le dispositif d'accouplement ; durant la rotation, la partie tubulaire peut malencontreusement se détacher de l'arbre d'entraînement. En outre, la pression de l'eau chaude et/ou de la vapeur à l'intérieur de la partie tubulaire peut générer des fuites au niveau du dispositif d'accouplement.

La présente invention pallie les inconvénients précités. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'agitation rotatif d'une machine de préparation de boissons selon la revendication 1. Ainsi, l'accouplement de la partie tubulaire avec l'arbre d'entraînement s'effectue tout simplement en les emboîtant l'un dans l'autre par l'intermédiaire du manchon, sans aucune manipulation complémentaire. Inversement, le retrait de la partie tubulaire et de l'outil rotatif s'effectue simplement en tirant sur ladite partie tubulaire, ce qui la dégage de l'arbre d'entrainement. La rotation de l'arbre d'entraînement engendre celle de la partie tubulaire et de l'outil rotatif, par le biais du manchon qui assure la transmission du mouvement de rotation. Avantageusement, le manchon est assujetti à la seconde extrémité de la partie tubulaire, la fixation de manière amovible entre la seconde extrémité de la partie tubulaire et l'arbre d'entraînement étant obtenue en emboîtant ledit arbre d'entraînement dans le manchon. La souplesse du manchon permet avantageusement sa déformation élastique lors de l'emboîtement de l'arbre d'entraînement dans celui-ci, ce qui assure une adhérence et une étanchéité entre le manchon et l'arbre d'entraînement. D'autres mises en œuvre restent toutefois envisageables, par exemple un assujettissement du manchon à l'arbre d'entraînement et un emboîtement de la seconde extrémité de la partie tubulaire avec le manchon.

Le premier dispositif d'accouplement entre la première extrémité de la partie tubulaire et l'outil rotatif peut être de conceptions très variées. Ainsi, le premier dispositif d'accouplement peut assurer un montage permanent entre la première extrémité et l'outil rotatif de sorte qu'ils sont difficilement démontables voire pas du tout, par exemple en réalisant la partie tubulaire et l'outil rotatif au moyen d'une seule et même pièce ou en assemblant la partie tubulaire et l'outil rotatif au moyen de vis de fixation ou d'un collage. Au contraire, ce premier dispositif d'accouplement peut assurer un montage de manière amovible entre la première extrémité et l'outil rotatif, par exemple en les vissant ou en les emboîtant l'un dans l'autre. Le démontage de l'outil rotatif vis-à-vis de la première extrémité de la partie tubulaire sera préférable afin de permettre leur nettoyage indépendamment ou le changement d'outil rotatif, par exemple.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, le manchon comporte une partie conique qui se déforme élastiquement au passage de l'arbre d'entrainement. Ainsi, la forme conique facilite l'engagement de l'arbre d'entraînement puis son serrage convenable autour de celui-ci une fois l'emboîtement achevé. De préférence, la partie conique s'étend le long de l'axe A sur une longueur L supérieure à 5 mm, de préférence supérieure à 10 mm, ce qui permet de disposer d'une surface de frottement du manchon sur l'arbre d'entraînement suffisante pour garantir l'entrainement en rotation dudit manchon par l'arbre d'entraînement, sans aucune friction. De préférence, la partie conique présente une conicité supérieure à 1%, de préférence comprise entre 1% et 5%, de préférence égale à 2%.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, le manchon est conçu dans une matière présentant un coefficient de frottement supérieur ou égal à 1. De préférence, la matière est choisie parmi les élastomères, de préférence une matière silicone avec une dureté en Shore A comprise entre 20 et 50.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, le manchon comporte un système de fixation sur la seconde extrémité de la partie tubulaire. Ce système de fixation assure notamment le blocage en rotation selon l'axe A entre le manchon et la seconde extrémité de la partie tubulaire. De préférence, le système de fixation comporte une collerette qui s'étend radialement à l'axe A et qui est placée dans un logement agencé sur la seconde extrémité de la partie tubulaire. En outre, la collerette comporte au moins un méplat qui coopère avec au moins une paroi du logement.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, le manchon est logé dans la seconde extrémité de la partie tubulaire. On pourrait envisager des variantes avec un manchon partiellement logé dans la seconde extrémité de la partie tubulaire, voire inversement, un manchon recevant ladite seconde extrémité.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, le second dispositif d'accouplement comprend un cache configuré pour s'engager sur la seconde extrémité de la partie tubulaire et maintenir en position le manchon vis-à-vis de ladite seconde extrémité. En d'autres termes, le cache bloque la translation selon l'axe A, du manchon vis-à-vis de la seconde extrémité. Cela évite tout risque de détachement du manchon monté sur la seconde extrémité.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, en la présence d'un cache et d'une collerette tels que précités, ladite collerette est comprimée contre le logement lors de la mise en place du cache sur la seconde extrémité de la partie tubulaire. Cela permet de garantir une étanchéité entre le manchon et la seconde extrémité, en sorte d'éviter les fuites lors de remontées d'eau ou de vapeur sous pression dans la partie tubulaire.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, le manchon comporte un chanfrein d'entrée. La présence de ce chanfrein d'entrée facilite l'introduction de l'arbre d'entraînement dans le manchon.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, le dispositif d'agitation rotatif comporte un moteur électrique destiné à entrainer l'arbre d'entraînement.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, l'arbre d'entrainement comporte une partie creuse d'acheminement d'eau chaude et/ou de vapeur qui communique avec la partie tubulaire lors de leur accouplement. Ainsi l'eau chaude et/ou la vapeur circule dans la partie creuse de l'arbre d'entraînement puis dans la partie tubulaire.

Selon cette réalisation précitée, le dispositif d'agitation rotatif comprend une boite à vapeur comportant une chambre, un canal radial d'entrée vapeur, deux paliers étanches de guidage de l'arbre d'entrainement. En outre, la partie creuse d'acheminement d'eau chaude et/ou de vapeur est configurée pour relier la chambre à la partie tubulaire.

Selon une réalisation du dispositif d'agitation rotatif, le dispositif d'agitation rotatif comprend une butée fixe qui délimite la position d'emboîtement de la seconde extrémité de la partie tubulaire sur l'arbre d'entraînement. En outre, le manchon souple est configuré pour rétracter la seconde extrémité en sorte d'empêcher son contact avec ladite butée fixe une fois l'emboîtement achevé. Ainsi la position d'emboîtement de la partie tubulaire sur l'arbre d'entraînement est définie précisément grâce à la butée et, par ailleurs, la seconde extrémité en rotation ne frotte pas sur cette butée fixe.

La description suivante met en évidence les caractéristiques et avantages de la présente invention. Cette description s'appuie sur des figures, parmi lesquelles :

• Les figures 1 et 2 illustrent deux vues d'ensemble d'un mode de réalisation d'une machine de préparation de boissons comportant un dispositif d'agitation rotatif selon l'invention, suivant deux positions dudit dispositif ;
• La figure 3 illustre une coupe du dispositif d'agitation rotatif mettant notamment en évidence l'assemblage de la partie tubulaire avec l'arbre d'entraînement et le conduit d'acheminement de l'eau chaude et/ou de la vapeur ;
• La figure 4 illustre une coupe de l'accouplement de la seconde extrémité de la partie tubulaire avec l'arbre d'entraînement ;
• La figure 5 illustre l'arbre d'entraînement emboîté dans la seconde extrémité de la partie tubulaire par l'intermédiaire du manchon ;
• La figure 6 à 8 illustrent respectivement le manchon, la seconde extrémité de la partie tubulaire et le cache.

Dans la suite de la description, la machine de préparation de boissons est dénommée « machine ».

Dans la suite de la description, les termes « horizontal », « vertical », « inférieur », « supérieur », « longitudinal », « transversal », « haut », « bas », qui pourraient être employés, le seront en considération de la position de la machine reposant sur un plan de travail, en situation d'usage.

Sur les figures 1 et 2, la machine 1 comporte notamment un bâti 2, un support 3 sur lequel un récipient 4 peut être disposé durant la préparation d'une boisson, et un dispositif de distribution qui comporte notamment une buse 5 permettant la distribution d'une boisson à base de café, de thé et/ou de chocolat, par exemple. Ces caractéristiques sont déjà connues sur les machines de préparation de boissons, elles ne sont donc pas détaillées, l'homme du métier pouvant se référer aux machines existantes.

La machine 1 comprend également un dispositif d'agitation rotatif 6 comprenant un outil rotatif 7 autour d'un axe A et destiné à coopérer avec une préparation contenue dans le récipient 4, par exemple du lait. Cet axe A est défini verticalement sur la machine 1. Le dispositif d'agitation rotatif 6 est monté en translation selon l'axe A, à l'intérieur d'une pièce de guidage 8 agencée sur le bâti 2, de sorte à permettre son déplacement selon une position haute illustrée en figure 1, où l'outil rotatif 7 est dégagé du récipient 4, et une position basse illustrée en figure 2, où l'outil rotatif 7 est inséré dans le récipient 4.

Tel qu'illustré sur la figure 3, le dispositif d'agitation rotatif 6 comporte un corps 9 monté en translation selon l'axe A sur la pièce de guidage 8, au moyen de glissières (non illustrées). A l'intérieur du corps 9 sont agencés un moteur électrique 10 et une boîte à vapeur 11. Le moteur électrique 10 entraîne en rotation selon l'axe A un arbre d'entrainement 12, lequel est monté en liaison pivot d'axe A vis-à-vis de la boîte à vapeur 11 au moyen de deux paliers 13, 14, de roulement étanches, l'étanchéité mise en œuvre entre la boîte à vapeur 11, les paliers 13, 14 et l'arbre d'entraînement 12 permettant de définir une chambre 15. Un canal radial 16 traverse la boîte vapeur 11 et débouche dans la chambre 15, le canal radial 16 étant raccordé à un conduit souple 17 qui permet les déplacements en translation selon l'axe A du dispositif d'agitation rotatif 6 vis-à-vis de la pièce de guidage 8, sans contrainte. Le conduit souple 17 alimente en eau chaude et/ou en vapeur la chambre 15. L'arbre d'entrainement 12 présente une partie creuse 18 s'étendant selon l'axe A et débouchant d'un côté dans la chambre 15 et, de l'autre côté, sur l'extrémité inférieure 19 de l'arbre d'entraînement 12.

Tel qu'illustré sur la figure 3, le dispositif d'agitation rotatif 6 comprend une partie tubulaire 20 qui s'étend selon l'axe A et passe au travers d'un fond 21 de la pièce de guidage 8. L'extrémité inférieure 22 de la partie tubulaire 20 est assemblée avec l'outil rotatif 7, de préférence par emboîtement ou au moyen d'un assemblage à baïonnette. L'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20 est accouplée de manière amovible avec l'arbre d'entrainement 12 ; ainsi, le conduit souple 17, le canal radial 16, la chambre
15, la partie creuse 18 de l'arbre d'entraînement 12 et la partie tubulaire 20 définissent un conduit 24 d'acheminement d'eau chaude et/ou de vapeur vers l'outil rotatif 7.

Tel qu'illustré en regard des figures 3 à 7, l'accouplement de l'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20 avec l'arbre d'entraînement 12 est mis en œuvre par l'intermédiaire d'un manchon 25 qui présente une forme tubulaire et qui est réalisé dans un matériau souple. De préférence, ce matériau souple est choisi préférentiellement parmi les élastomères, de préférence une matière silicone avec une dureté en Shore A comprise entre 20 et 50 ; ce matériau souple présente en outre un coefficient de frottement supérieur ou égal à 1. Le manchon 25 comprend une partie conique 26 dont la paroi intérieure 27 s'étend sur une longueur L supérieure à 5 mm, de préférence supérieure à 10 mm, afin que la surface de frottement du manchon 25 sur l'arbre d'entraînement 12 soit suffisamment importante pour disposer d'une bonne adhérence, sans risque de friction. Dans ce même objectif, la conicité de la paroi intérieure est supérieure à 1%, de préférence comprise entre 1% et 5%, de préférence égale à 2%. Le diamètre de la paroi intérieure 27 au niveau de son extrémité supérieure 27a est sensiblement identique au diamètre de l'arbre d'entraînement 12, le diamètre de la paroi intérieure 27 se resserrant au niveau de son extrémité inférieure 27b. Ainsi, la partie conique 26 se déforme élastiquement au passage de l'arbre d'entrainement 12 et enserre ce dernier. De préférence, la paroi extérieure 28 de la partie conique 26 présente la même conicité que la paroi intérieure 27, cette conicité facilitant l'insertion du manchon 25 dans une zone de réception 29 agencée au niveau de l'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20. Grâce à cette mise en œuvre, l'emboîtement de l'arbre d'entraînement 12 dans le manchon 25 suffit à bloquer la rotation selon l'axe A et à assurer une étanchéité, entre ces deux éléments.

Tel qu'illustré en regard des figures 3 à 8, le manchon 25 comprend une collerette 30 prolongée vers le bas par la partie conique 26. Cette collerette 30 comprend un méplat 31. Un deuxième méplat similaire peut éventuellement être agencé en vis-à-vis dudit méplat 31, selon une variante non illustrée. La zone de réception 29 à l'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20 comprend un logement 32 muni d'une paroi 33 formant un méplat interne. Une deuxième paroi similaire peut éventuellement être agencée en vis-à-vis de ladite paroi 33, selon ladite variante non illustrée. La collerette 30 se positionne dans le logement 32 avec le méplat 31 disposé en correspondance avec la paroi 33, lorsque le manchon 25 est inséré dans la zone de réception 29, ce qui bloque la rotation selon l'axe A du manchon 25 vis-à-vis de la partie tubulaire 20. Un chanfrein 34 est prévu sur la collerette 30 en sorte de faciliter l'introduction de l'arbre d'entraînement 12 dans le manchon 25. L'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20 est fermée par un cache 35 qui permet de maintenir le manchon 25 logé dans la zone de réception 29, bloquant ainsi sa translation selon l'axe A. Le cache 35 comprend également un chanfrein 36 qui facilite l'introduction de l'arbre d'entrainement 12 dans la partie tubulaire 20. Lorsque le cache 35 est en place, la collerette 30 est légèrement comprimée contre le fond 37 du logement 32, ce qui assure une étanchéité entre le manchon 25 et l'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20.

Lors de l'emboîtement de la partie tubulaire 20 sur l'arbre d'entraînement 12, ledit arbre d'entraînement 12 pénètre dans le cache 35 puis dans le manchon 25. Durant la pénétration, la partie conique 26 se déforme élastiquement, l'introduction de l'arbre d'entraînement 12 se poursuivant jusqu'à ce que le cache 35 vienne en appui contre une face inférieure 38 du corps 9 du dispositif d'agitation rotatif 6, formant une butée, ce qui délimite la position d'emboîtement de la partie tubulaire 20 vis-à-vis de l'arbre d'entraînement 12. Lorsque l'utilisateur lâche la partie tubulaire 20 arrivée en butée, la déformation élastique de la partie conique 26 dans le sens de sa longueur définie selon l'axe A, assure une rétractation du cache 35 qui s'écarte légèrement de la face inférieure 38. Ainsi, durant la rotation de l'ensemble (arbre d'entraînement 12, manchon 25, partie tubulaire 20, cache 35 et outil rotatif 7) sous l'action du moteur électrique 10, le cache 35 ne frotte pas sur la face inférieure 38, évitant son usure.

Durant l'utilisation du dispositif d'agitation rotatif 6, l'injection d'eau chaude et/ou de vapeur peut engendrer une montée en pression dans le conduit 24 d'acheminement d'eau chaude et/ou de vapeur. L'étanchéité mise en œuvre entre la partie conique 26 du manchon 25 et l'arbre d'entrainement 12, d'une part, et entre la collerette 30 du manchon 25 et l'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20, d'autre part, évite tout risque de fuite d'eau chaude et/ou de vapeur au niveau du raccordement entre la partie tubulaire 20 et l'arbre d'entrainement 12.

La mise en place de la partie tubulaire 20, assemblée avec l'outil rotatif 7, sur l'arbre d'entrainement 12 s'effectue simplement par emboîtement, comme expliqué précédemment. Leur retrait s'effectue également simplement en tirant dessus pour les dégager.

La description qui précède d'un mode préférentiel de réalisation n'est pas limitative, des variantes pouvant être envisagées sans sortir du cadre des revendications.

A titre d'exemple, la machine 1 pourrait comprendre simplement le dispositif d'agitation rotatif 6, la préparation de café, de thé et/ou de chocolat pouvant être réalisée sur une machine de préparation de boissons indépendante disposant uniquement d'un dispositif de distribution de boissons.

Le manchon 25 peut disposer d'un agencement différent, tout en aboutissant au même résultat. On pourrait en effet prévoir d'autres formes du manchon 25 permettant sa fixation sur l'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20 et l'emboîtement de l'arbre d'entraînement 12 dans celui-ci, de manière similaire à ce qui précède. On pourrait aussi prévoir des formes du manchon 25 permettant sa fixation sur l'extrémité inférieure 19 de l'arbre d'entraînement 12 et, dans ce cas, l'emboîtement de l'extrémité supérieure 23 de la partie tubulaire 20 sur le manchon 25.